[發明專利]一種基于米字軸的同側級聯式柔性機械臂

在審

• 申請號: 201711091568.9
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN107696060A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 陳松盛
• 申請（專利權）人: 江門市眾能電控科技有限公司
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00;B25J9/06;B25J9/10
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 利宇寧

技術領域

本發明涉及機械臂領域，尤其涉及一種基于米字軸的同側級聯式柔性機械臂。

背景技術

機械臂作為人類現代自動化工業的重要工具，由于其具有工作空間大、靈敏度高、靈活性好、并且能夠在許多有人類無法適應的惡劣環境下工作等優點，在航天、高精度機械加工及測量、醫療器械等領域得到了廣泛的應用。而相對于常用的剛性機械臂，柔性機械臂具有負載大、靈巧且多變、工作效率高等多種優點。

但目前對于例如管道檢測和工業裝配的很多場合來說，柔性機械臂只需具有基本的彎曲功能即可，而大多數功能全面但結構復雜的柔性機械臂，由于驅動機構和連接組件都相對復雜，使柔性機械臂整體的體積和能耗較大、成本較高，因此并不適用于這些場合。并且這種復雜的系統結構一旦出現損傷，修復起來也較為困難。

發明內容

本發明旨在解決上述所提及的技術問題，提供一種結構簡單、能夠實現多角度彎曲的基于米字軸的同側級聯式柔性機械臂。

本發明是通過以下的技術方案實現的：一種基于米字軸的同側級聯式柔性機械臂，包括若干個串聯的米字軸、連接相鄰米字軸的萬向結構、動力組件：

米字軸包括在中部固連的兩根轉軸一和兩根轉軸二，兩根轉軸一互相垂直，兩根轉軸二互相垂直，相鄰的轉軸一和轉軸二之間的夾角為四十五度；

萬向結構的兩端分別固連于相鄰的米字軸的中部，萬向結構包括子萬向節和母萬向節，子萬向節包括連桿和固連于連桿朝向母萬向節一端的球狀體，球狀體外表面之間平行設置有若干條第一滑槽，母萬向節包括連桿和固連于連桿朝向子萬向節一端的固定爪，固定爪由若干條與第一滑槽對應的固定條組成，固定條沿球狀體外表面之間彎曲，且每根固定條朝向球狀體的一側均設置有第二滑槽，對應的第一滑槽和第二滑槽中可滾動的容置有球體，使子萬向節和母萬向節可轉動的卡接在一起；

動力組件包括設置于米字軸一側的滑輪、穿過滑輪的鋼線、設置于米字軸上的固定部，固定部包括第一固定部和第二固定部，第一固定部設置于最靠近滑輪的轉軸一/轉軸二的一側和相鄰的轉軸一/轉軸二的一側之間，第二固定部設置于最靠近滑輪的轉軸一/轉軸二另一側和相鄰的轉軸一/轉軸二的另一側之間，鋼線的兩端與第一固定部和第二固定部分別連接，相鄰的轉軸一/轉軸二上的第一固定部和第二固定部之間連接有鋼線。

優選地，所述固定部與米字軸通過插接連接的方式固定。

優選地，所述球體、第一滑槽和第二滑槽的表面均覆蓋有磁性材料。

優選地，所述固定條均設置于球狀體外表面的一個同心球面上，所述同心球面的半徑大于球狀體外表面的半徑。

優選地，包括可伸縮的軟性面，米字軸中的轉軸一和轉軸二的端部均抵接在所述軟性面的內壁上。

優選地，所述滑輪的轉動中心固連有電機的輸出軸，電機通過正轉或反轉帶動滑輪順時針或逆時針轉動。

有益效果是：本柔性機械臂通過在串聯的米字軸之間設置易于轉動的萬向結構，結合穿插于米字軸之間的由滑輪、鋼線等組成動力組件，使機械臂能夠方便的實現多個角度的彎曲，其原理簡單、結構輕巧、成本低廉，能夠適用于工業機械自動化裝配、管道故障檢測修復等多種領域。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖做簡單說明。顯然，所描述的附圖只是本發明的一部分實施例，而不是全部實施例，本領域的技術人員在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他設計方案和附圖。

圖1為本發明的整體結構示意圖；

圖2為本發明米字軸和萬向結構的示意圖；

圖3為本發明萬向結構的示意圖；

圖4為本發明的使用狀態示意圖。

具體實施方式

以下將結合實施例和附圖對本發明的構思、具體結構及產生的技術效果進行清楚、完整地描述，以充分地理解本發明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實施例只是本發明的一部分實施例，而不是全部實施例，基于本發明的實施例，本領域的技術人員在不付出創造性勞動的前提下所獲得的其它實施例，均屬于本發明的保護范圍。另外，文中所提到的所有連接關系，并非單指構件直接相接，而是指可根據具體實施情況，通過添加或減少連接輔件，來組成更優的連接結構。本發明創造中的各個技術特征，在不互相矛盾沖突的前提下可以交互組合。

具體實施例，如圖1至4所示，一種基于米字軸的同側級聯式柔性機械臂，包括若干個串聯的米字軸2、連接相鄰米字軸2的萬向結構3、動力組件：